数据分析在石灰石质量控制中的应用.docx

数据分析在石灰石质量控制中的应用摘要：本文通过石灰石化学分析结果的数据分析，研究了石灰石成分与成分、成分与率值之间的对应关系，提出了石灰石过程质量控制的方法，分析了率值控制、氧化钙控制以及钙镁合量控制等不同方法的特点，指出石灰石过程质量控制的最终目的是稳定石灰石的率值，在此基础上提出了石灰石化学分析数据置信程度的判断方法，可防止检验数据的误导作用，正确指导生产。关键词：数据分析率值控制成分变化量柱形控制图数据置信度O前言水泥企业的质量管理，是以数据为基础的控制活动，通过数据分析，可以提高我们的管理水平。在石灰石过程质量控制中，同样离不开数据分析，它能够让我们发现好多相关因素的内在联系，帮助我们找到科学有效的控制方法和措施，提高管理水平，为实现计算机智能化控制打下基础。1石灰石化学成分的变化规律石灰石的主要矿物是方解石(CaCO3)、白云石(CaCO3MgCO3)、粘土质矿物和燧石等杂质，烧失量主要是碳酸盐分解出的二氧化碳气体，因此石灰石化学成分之间符合以下变化规律：(1)由于氧化钾、氧化钠及微量元素基本不变，因此常规分析项目氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化镁、烧失量之和基本不变；(2)烧失量LOSS与氧化钙及氧化镁同方向变化；(3)由于石灰石是石灰质(碳酸盐)矿物与粘土质矿物的混合物，二氧化硅是粘土质矿物的主要成分，因此二氧化硅与氧化钙及氧化镁反方向变化；(4)二氧化硅和三氧化二铝主要由粘土质矿物带入，因此二氧化硅和三氧化二铝同方向变化，且比值基本不变。注：氧化钾和氧化钠和石灰石中的粘土质矿物共存，因此质量特别差的石灰石氧化钾和氧化钠含量较高，质量特别好的石灰石氧化钾和氧化钠含量很低，由于日常生产中石灰石的质量差别不是太大，可以认为石灰石中氧化钾、氧化钠及微量元素基本不变。掌握石灰石化学成分的变化规律，是进行数据分析的基础，能够明确分析问题和解决问题的途径和方向，可以提高我们的管理水平。2 石灰石化学成分数据分析在石灰石过程质量控制中，石灰石经破碎后通常是在传送带上连续取样，用荧光仪每小时检验一次，管理人员根据仪器检验数据进行搭配调整，然后由化学分析组对每天的综合样进行手工化学分析，主要目的是检验仪器分析数据与化学分析数据的符合程度，调整仪器的化学偏差。石灰石化学成分数据分析，就是对多组石灰石化学分析数据进行的相关性回归分析，掌握成分与成分之间、成分与率值之间的对应关系，采用科学有效的方法进行石灰石过程质量管理，有助于水泥生料质量的合理与稳定。连续40组石灰石化学分析数据见“表1”，M是石灰石化学成分的总和，KH是石灰饱和系数，“C+M”是CaO与MgO之和。表1石灰石化学分析统计数据序号LossSi02A1203Fe203CaOMgOKHC+M137.5711.832.351.2044.811.3999.151.2246.20237.8711.402.330.9544.701.6398.881.2746.33337.5311.802.591.1644.091.8699.031.1945.95437.6211.362.651.2144.831.1898.851.2646.01537.8311.472.351.1844.201.8398.861.2446.03637.6411.462.521.1844.621.5598.971.2546.17738.2710.632.060.9545.381.5298.811.4046.90837.8111.822.410.9744.821.2199.041.2246.03937.5511.362.601.1845.181.3099.171.2746.481037.9611.092.460.9645.731.0199.211.3346.741137.4811.382.441.0945.451.0798.911.2946.521237.4412.272.471.0044.201.5498.921.1645.741338.3710.582.111.1045.681.2199.051.4146.891437.7611.262.461.1545.611.0599.291.3146.661537.1212.692.370.9544.930.9298.981.1545.851638.0810.072.310.9646.591.1599.161.5147.741738.1011.162.021.0045.191.6299.091.3346.811839.109.181.650.7147.231.0498.911.7248.271937.6811.742.130.9345.001.5499.021.2546.542039.139.231.590.7247.450.6698.781.7248.112138.0810.991.900.7446.460.6198.781.4047.072237.5911.432.151.2645.471.0598.951.3046.522337.7811.642.171.1943.652.3798.801.2246.022438.2710.602.030.9145.781.2898.871.4247.062538.0111.262.150.9845.171.2298.791.3146.392637.4011.862.531.2045.300.8099.091.2346.102737.3611.992.480.9644.851.0498.681.2045.892837.7911.552.190.9545.051.2098.731.2746.252937.9711.152.100.9545.531.0998.791.3446.623037.2612.462.210.9645.130.9498.961.1846.073137.6811.942.210.9544.951.3099.031.2346.253236.6813.362.570.9844.091.2798.951.0645.363337.2512.792.720.9844.110.8698.711.1044.973437.7111.632.200.9545.480.7298.691.2746.20工537.5911.522.751.1944.801.4699.311.2446.263638.6110.012.090.9346.611.3399.581.5347.943738.0210.942.331.2245.890.9899.381.3646.873837.6811.432.460.9645.441.2199.181.2846.653936.8113.222.651.0844.451.1999.401.0745.644037.7210.932.481.1846.000.7599.061.3646.75平均37.7811.412.311.0345.251.2299.001.3046.472.1 氧化钙及氧化镁与石灰饱和系数的相关性分析已知石灰饱和系数的计算公式：KH=(CaO-1.65×A1203-0.35×Fe203)÷(2.8×Si02)根据石灰石化学成分的变化规律，氧化钙及氧化镁稳定后，二氧化硅和三氧化二铝就基本稳定，石灰饱和系数也就稳定，因此氧化钙及氧化镁与石灰饱和系数有良好的线性关系。对“表1”相关数据进行二元回归分析，回归方程为：KH=O.1968×Ca0+0.1773×MgO-7.82,相关系数r=0.96可见石灰石氧化钙和氧化镁与石灰饱和系数KH都是正相关，并且相关性很强，虽然氧化镁不参入石灰饱和系数计算，但是对石灰饱和系数的影响却很大。回归方程表明：如果氧化钙不变，氧化镁变化LO0,KH将同方向变化0.18；如果氧化镁不变，氧化钙变化LO0,KH将同方向变化0.20,氧化钙及氧化镁对石灰饱和系数的影响程度几乎相同。2.2 氧化钙和氧化镁合量与石灰饱和系数的相关性分析由于氧化钙和氧化镁与石灰饱和系数的对应关系很接近，可以将氧化钙和氧化镁合在一起进行数据分析，对“表1”相关数据进行一元回归分析，回归方程为：KH=O.05030×(CaO+MgO)-l.O4,相关系数r=0.96可见石灰石氧化钙和氧化镁合量与石灰饱和系数正相关，并且相关性很强。2.3 氧化钙和氧化镁与烧失量的相关性分析石灰石中烧失量的主要来源是碳酸钙和碳酸镁的分解，对氧化钙和氧化镁与烧失量之间进行相关性分析，可以得出统计规律，用于判断石灰石化学分析数据的置信程度。对“表1”相关数据进行二元回归分析，回归方程为：1.oss=O.6521×CaO+O.8291×MgO+7.26,相关系数r=0.89可见石灰石氧化钙和氧化镁与Loss都是正相关，并且相关性很强。由于氧化镁的分子量是40.3,氧化钙的分子量是56.08,二氧化碳的分子量是44.01,因此氧化镁对烧失量的影响程度大于氧化钙。2.4 氧化钙和氧化镁与二氧化硅的相关性分析对氧化钙和氧化镁与二氧化硅进行相关性分析，同样用于判断石灰石化学分析数据的置信程度，同时能够进一步明确氧化镁对二氧化硅的影响情况。根据石灰石化学成分的变化规律，氧化钙及氧化镁稳定后，二氧化硅就基本稳定，因此氧化钙及氧化镁与二氧化硅有良好的线性关系。对“表1”相关数据进行二元回归分析，回归方程为：SiO2=68.43-1.2218×CaO-l.4173XMgO,相关系数r=0.94可见石灰石氧化钙和氧化镁与二氧化硅都是负相关，并且相关性很强，氧化镁对二氧化硅影响的程度大于氧化钙，如果氧化钙不变，氧化镁变化，将引起二氧化硅大幅度的反方向变化，进一步引起石灰石饱和系数发生变化。3 石灰石的质量控制目标出磨生料三率值的合理与稳定特别重要，是保证旋窑热工制度稳定的关键，对熟料质量及产量影响很大。石灰石是生产水